杨义锋
湖北省潜江市园林一中
“冰融化后，液面的高度如何变化？”这类试题在浮力计算题中算是比较难的，要求同学们对浮力知识掌握的非常好。下面我们列举几个关于这个类型的题目及基本解法。
例1：漂浮在水中的冰块，融化后液面如何变化？
分析：解这类题的思路可以先假想，把冰块从水中拿出来后，水不流过来填充冰块原先占水的空间，原先的空间设为V排 ，冰完全融化成水后，水的体积为V水 ，比较V水与V排的大小，即可判断液面的升降情况。
若V水＜V排 ，则液面下降；
若V水＝V排 ，则液面不变；
若V水＞V排 ，则液面上升。
解：冰块在水面上漂浮，据浮沉条件，冰块受到的浮力等于冰块的重力，即F浮＝G冰 ，
据阿基米德原理，知道F浮＝G排＝V排ρ水g
∴F浮＝V排ρ水g ＝G冰
∴V排＝G冰 /ρ水g
冰块完全融化成水后，重力不变，G水＝V水ρ水g＝G冰
∴V水＝G冰/ρ水g
∵V水＝V排 ，所以液面高度不变。
例2：漂浮在海水中的冰块，融化后液面又如何变化？
解：与例1类似，V排＝G冰 /ρ海水g ，V水＝G冰/ρ水g
∵ρ水＜ρ海水
∴V水＞V排 ，所以液面高度上升。
例3：在如图所示的装有水的杯中漂浮着一块冰，冰里面有一实心小铁块，当冰全部融化之后，杯中的液面会如何变化？
解：冰块内有铁块，漂浮时F浮＝G冰+G铁 ，
V排＝（G冰+G铁）/ρ水g ＝G冰/ρ水g +G铁/ρ水g ；
冰块完全融化成水后，铁块沉底，
V总＝V水+V铁＝G冰/ρ水g +G铁/ρ铁g；
∵ρ铁＞ρ水
∴V总＜V排 ，所以液面高度下降。
例4：如图所示，在一只装着水的杯子中漂浮着一块冰，而在冰和水的上面又覆盖着一层油，当冰完全融化后，水面会如何变化？
解：此时冰块受到水竖直向上的浮力F浮，竖直向下的重力G冰，油对它竖直向下的压力F压。冰块静止，受平衡力。即F浮＝G冰 + F压
∴V排＝（G冰+ F压）/ρ水g ， V水＝G冰/ρ水g
∵V水＜V排 ，所以液面高度下降。
例5：如图所示，一块0摄氏度的冰放在装有0摄氏度的水的容器中，已知冰块与容器底部相互接触，并且相互间有压力，则当冰完全融化后，容器中的水的位置将如何变化？
解：此时冰块受到水竖直向上的浮力F浮，竖直向下的重力G冰，容器底面对它竖直向上的支持力F支。冰块静止，受平衡力。即F浮＝G冰 － F支
∴V排＝（G冰－ F支）/ρ水g ， V水＝G冰/ρ水g
∵V水＞V排 ，所以液面高度上升。